冷却设备制造技术

本发明专利技术提供了一种冷却设备，用以提高冷却效率、同时防止高压侧压力异常增加。所述冷却设备包括：使用二氧化碳作为制冷剂的制冷回路；用于在预定的最低和最高速度之间控制压缩机转速的控制装置；以及用于检测待由蒸发器冷却的制冷器主体中的冷却状态的冷却状态传感器，所述蒸发器包括在制冷回路中。如果由冷却状态传感器检测出的制冷器主体的室内温度较低，那么控制装置提高压缩机的最高转速。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种冷却设备，所述冷却设备装备有制冷回路，所述制冷回路包括能够控制转速的压缩机并且使用二氧化碳作为制冷剂。
技术介绍
在例如安装在商店的陈列柜的这种传统冷却设备中，通过顺序地将组成冷凝单元的压缩机、气体冷却器(冷凝器)和阻隔装置(毛细管等等)、经由环形管与安装在陈列柜主体上的蒸发器相连来构成制冷回路。将由压缩机压缩、以在温度和压力上变高的制冷气体排放到气体冷却器。将热量从气体冷却器中的制冷气体中散发，然后将制冷气体由阻隔装置进行阻隔，以便送到蒸发器中。制冷剂在那里蒸发，并且从其外界吸收热量，以便显示出冷却功能，由此来冷却陈列柜的室(待冷却的空间)(例如，参见第11-257830号已公开的日本专利申请)。对于压缩机来说，通常由控制装置将其转速控制在最低速和最高速之间。也就是说，当陈列柜的室内温度达到上限时，控制装置启动(开启)压缩机。然后，控制装置基于来自不同传感器的输出、将压缩机的转速控制在预置的最低和最高速度范围内，其中所述传感器用于检测制冷剂的温度。当陈列柜的室内温度跌至下限时，停止压缩机(关闭)。据此，在陈列柜的室内维持预定温度。顺便提及，为了解决臭氧层破坏问题，最近已经采取了在所述类型的冷却设备中使用二氧化碳作为制冷剂的方案。然而，在于冷却设备中利用二氧化碳作为制冷剂的情况中，压缩比变得非常高，并且压缩机本身的温度和排放到制冷回路中的制冷气体的温度变高。因此，很难获得所要求的冷却效率。因此采取了一切努力来提高蒸发器处的冷却效率，例如通过提高匾缩机转速来增加制冷回路中循环的制冷剂量，通过设置内部热交换器来交换高压侧制冷剂和低压侧制冷剂之间的热量，通过使高压侧制冷剂过冷等等。然而，如果将二氧化碳用作制冷剂，那么制冷回路的高压侧可能变得超临界(supercritical)。因此，高压侧压力因为外部气温而无法确定，特别是在启动或者外部气温较高的时候，将超过设备的设计压力，并且在最坏的情况下，存在毁坏设备的担忧。由此，通常将压缩机控制在最高转速，以便避免这种高压失常，由此产生了降低冷却效率的问题。
技术实现思路
本专利技术致力于解决上述技术问题，并且设计成能提供一种冷却设备，所述冷却设备在防止高压侧压力异常增加的同时，提高冷却效率。本专利技术的第一方面在于一种冷却设备，该设备包括使用二氧化碳作为制冷剂的制冷回路；控制装置，用于将压缩机转速控制在预定的最低和最高速度之间；以及冷却状态传感器，用于能够检测待由蒸发器冷却的空间的冷却状态，所述蒸发器包括在制冷回路中，其中，如果冷却状态传感器检测出冷却空间的温度很低时，控制装置提高压缩机的最高转速。本专利技术的第二方面在于上述冷却设备还包括用于检测外部气温的外部气温传感器，其中当外部气温传感器检测到外部气温较高时，所述控制装置提高压缩机的最高转速，而当外部气温较低时，降低压缩机最高转速。本专利技术的其它目的在于在防止冷却设备高压侧的压力异常增加的同时，提高蒸发器处的冷却效率。本专利技术的第三方面在于一种包括控制装置的冷却设备，所述控制装置用于控制压缩机的转速；以及冷却状态传感器，用于能够检测待由蒸发器冷却的空间的冷却状态，所述蒸发器包括在制冷回路中，其中所述控制装置基于由冷却状态传感器检测到的冷却空间的温度来设置蒸发器处的制冷剂的目标蒸发温度，并且控制压缩机的转速，以便将制冷剂的蒸发温度设置为等于蒸发器处的目标蒸发温度。本专利技术的第四方面在于上述冷却设备，其中所述控制装置基于由冷却状态传感器检测到的冷却空间的温度、并且依照随冷却空间温度的升高而升高的关系来设置蒸发器处的制冷剂的目标蒸发温度。本专利技术的第五方面在于上述冷却设备，其中所述控制装置依照以下关系来设置目标蒸发温度，所述关系为在由冷却状态传感器检测到的冷却空间的高温区域中、随着冷却空间温度的变化来减小其变化，而在冷却空间低温区域中、随着冷却空间温度的变化来增大其变化。本专利技术的第六方面在于上述冷却设备，其还包括用于检测外部气温的外部气温传感器，其中当外部气温传感器检测到的外部气温较高时，所述控制装置校正所述目标蒸发温度使其升高。本专利技术的第七方面在于上述冷却设备，其中所述控制装置基于外部气温将目标蒸发温度校正在由冷却状态传感器检测出的冷却空间的高温范围中。附图说明图1是依照本专利技术的冷却设备的制冷回路图；图2是示出了本专利技术的冷却设备中压缩机的转速、高压侧压力、制冷器主体的室内温度以及制冷剂蒸发温度方面的变化的视图；图3是示出了由本专利技术的冷却设备的控制装置控制的压缩机的转速控制流程图；图4是示出了在启动时、压缩机的转速以及高压侧压力变化的视图；图5是示出了本专利技术的冷却设备中压缩机的外部气温和最高转速之间的关系的视图；图6是示出了本专利技术的冷却设备中每一外部气温处的目标蒸发温度和室内温度之间的关系的视图；以及图7是示出了本专利技术冷却设备的室内温度变化的视图。具体实施例方式接下来，将参照附图详细说明本专利技术的优选实施例。图1的冷却设备110包括冷凝单元100以及成为冷却器主体的制冷器主体105。本实施例的冷却设备110例如是安装在商店的陈列柜。由此，制冷器主体105由陈列柜的绝热壁构成。所述冷凝单元100包括压缩机10、气体冷却器(冷凝器)40、毛细管58等等，以及包括经由导管连接到制冷器主体105(稍后描述)的蒸发器92。压缩机10、气体冷却器40和毛细管58连同蒸发器92构成预定的制冷回路。也就是说，压缩机10的制冷剂排料管24与气体冷却器40的进口相连。这里，依照本实施例，压缩机10是内部中间压力型的多级(两级)压缩型回转式压缩机，其使用二氧化碳(CO2)作为制冷剂。压缩机10包括作为驱动元件设置在密封容器(未示出)中的电气元件，以及包括由所述电气元件驱动的第一和第二旋转压缩元件(第一和第二级)。在附图中，参考标记20表示受压缩机10的第一旋转压缩元件压缩的制冷剂导入管，用于将制冷剂首先从密封容器中排放出去，然后将制冷剂导入第二旋转压缩元件中。制冷剂导入管20的一端与第二旋转压缩元件的气缸(未示出)相连。制冷剂导入管20的另一端经由设置在气体冷却器40(稍后描述)中的中间冷却回路35与密封容器的内部连通。在附图中，参考标记22表示制冷剂导入管，用于将制冷剂导入压缩机10的第一旋转压缩元件的气缸(未示出)中。制冷剂导入管22的一端与第一旋转压缩元件的气缸(未示出)相连。制冷剂导入管22的另一端与过滤器56的一端相连。所述过滤器56吸收并且过滤外来杂物，诸如过滤混入制冷回路中循环的制冷气体中的灰尘或者碎片，并且包括在其另一端面上形成的开口以及从所述开口开始朝向其一个端面逐渐变细的大致圆锥形状的滤机(未示出)。以这样一种方式来安装滤机的开口，即将其焊接到与过滤器56另一端相连的制冷剂导管28上。另外，制冷剂排料管24是用于将第二旋转压缩元件压缩的制冷剂排放到气体冷却器40中的制冷剂导管。气体冷却器40包括制冷剂导管以及在制冷剂导管中热交换地设置的热交换叶片。制冷剂导管24是连通的，并且与气体冷却器40的制冷剂导管的进口端相连。将外部气温传感器74作为温度传感器设置在气体冷却器40中，以便检测外部气温。外部气温传感器74与作为冷凝单元100的控制装置的微型计算机80(稍后描述)相连。与组成气体冷却器40的制冷剂导管的外侧相连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷却设备，包括：制冷回路，包括能够控制转速的压缩机，并且使用二氧化碳作为制冷剂；控制装置，用于将压缩机转速控制在预定的最低和最高速之间；以及冷却状态传感器，能够检测待由蒸发器冷却的空间的冷却状态，所述蒸发器包括在 制冷回路中，其中，如果冷却状态传感器检测出冷却空间的温度很低时，控制装置提高压缩机的最高转速。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：山崎晴久，松本兼三，石垣茂弥，山中正司，山口贤太郎，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]